Question

現(xiàn)有五種可溶性物質(zhì)A、B、C、D、E，它們所含的陰、陽離子互不相同，分別含有五種陽離子Na⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺和五種陰離子Cl?、OH?、NO₃?、CO、X中的一種。
（1）某同學(xué)通過比較分析，認(rèn)為無需檢驗(yàn)就可判斷其中必有的兩種物質(zhì)是          
（填化學(xué)式）；
（2）為了確定X，現(xiàn)將（1）中的兩種物質(zhì)記為A和B，當(dāng)C與B的溶液混合時(shí)，產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色無味氣體；當(dāng)C與A的溶液混合時(shí)產(chǎn)生棕灰色沉淀，向該沉淀中滴入稀HNO₃，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解。則：
①X為           ；
A．SO       B．SO      C．CH₃COO     D．SiO
②A中的化學(xué)鍵類型為                ；
③將0.02 mol的A與0.01mol的C同時(shí)溶解在足量的蒸餾水中，充分反應(yīng)后，最終所得沉淀的質(zhì)量為             （精確到0.1g)；
④利用上述已經(jīng)確定的物質(zhì)，可以檢驗(yàn)出D、E中的陽離子。請簡述實(shí)驗(yàn)操作步驟、現(xiàn)象及結(jié)論                                                          ；
（3）將Cu投入到裝有D溶液的試管中，Cu不溶解；再滴加稀H₂SO₄，Cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)，則該反應(yīng)的離子方程式為：                     。

Answer 1

（1）Na₂CO₃和Ba(OH)₂（2分）
（2）①B （2分）
②離子鍵、（極性）共價(jià)鍵（2分）
③6.1g （2分）
④往D的溶液中逐漸加入Ba(OH)溶液直至過量，若先出現(xiàn)白色沉淀后又逐漸溶解，
則D中含有Al，E中含有Mg。
或：往D的溶液中加入適量NaCO溶液，若產(chǎn)生了白色沉淀和無色無味的氣體，則D中含有Al，E中含有Mg。（2分，其他合理答案也得分）
（3）3Cu+8H⁺+2NO₃?=3Cu+2NO↑+4H₂O （2分）

解析試題分析：（1）CO₃^2-與Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺不能大量共存，OH^-與Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺不能大量共存，由于所含陰、陽離子互不相同，所以對應(yīng)的物質(zhì)應(yīng)為Na₂CO₃和Ba（OH）₂，這兩種物質(zhì)無需檢驗(yàn)，必定含有。
（2）①將 （1）中的兩種物質(zhì)記為A、B，當(dāng)C與B的溶液混合時(shí)，產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色無味氣體，紅褐色沉淀為Fe（OH）₃，氣體為CO₂，應(yīng)發(fā)生的是互促水解反應(yīng)：2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，則B為Na₂CO₃，A為Ba（OH）₂．C中含有Fe³⁺，當(dāng)C與A的溶液混合時(shí)產(chǎn)生沉淀，向該沉淀中滴入過量稀HNO₃，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解，說明生成BaSO₄沉淀，則C為Fe₂（SO₄）₃，SO₃^2-、SiO₃^2-與Fe³⁺不能共存，CH₃COO^-不可能生成鋇鹽沉淀，則X只能為SO₄^2-，故B項(xiàng)正確。
②A為Ba(OH)₂，含有離子鍵和極性共價(jià)鍵。
③Ba(OH)₂物質(zhì)的量為0.02mol，F(xiàn)e₂(SO₄)₃的物質(zhì)的量為0.01mol，根據(jù)方程式可知Fe₂(SO₄)₃過量，生成的Fe(OH)₃為0.02mol×2×1/3×107g/mol,生成的BaSO₄為0.02mol×233g/mol，共6.1g。
④D中含有NO₃^-，則E中含有Cl^-，剩余Al³⁺、Mg²⁺，Al（OH）₃能溶于過量Ba（OH）₂溶液，檢驗(yàn)方案為：取少量D的溶液與試管中，逐漸進(jìn)入Ba（OH）₂溶液至過量，先出現(xiàn)白色沉淀后溶解，則D中含有Al³⁺，若生成的白色沉淀不溶解，則D中含有Mg²⁺。
（3）將Cu投入D溶液中，Cu不溶解；再滴加稀H₂SO₄，Cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)，該氣體為NO₂，說明D中含有NO₃^-，反應(yīng)離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O。
考點(diǎn)：本題考查離子的推斷、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、化學(xué)鍵類型，離子方程式的書寫及計(jì)算。